Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Estereoscópico


La estereoquímica es un subcampo de la química que involucra el estudio de la disposición espacial de los átomos dentro de las moléculas. Es un aspecto importante de la química orgánica que se centra en comprender cómo diferentes disposiciones espaciales afectan las propiedades físicas y químicas de las moléculas.

Introducción a la estereoquímica

La estereoquímica se enfoca en los aspectos tridimensionales de las moléculas. A diferencia de las fórmulas estructurales que proporcionan información sobre qué átomos están presentes y cómo están conectados, la estereoquímica describe cómo los átomos están orientados en el espacio. Esta orientación juega un papel importante en la reactividad, función y comportamiento de las moléculas, especialmente en sistemas biológicos.

Isomería

La isomería es un fenómeno en el cual los compuestos tienen la misma fórmula química pero diferente estructura o disposición espacial. Los isómeros se pueden clasificar en dos tipos principales: isómeros estructurales e isómeros estereoisómeros.

Isómeros estructurales

Los isómeros estructurales, también llamados isómeros constitucionales, son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente orden o combinación de átomos.

Por ejemplo, C4H10 puede existir como: 
Butano: CH3-CH2-CH2-CH3 
Isobutano: (CH3)2CH-CH3

Estereoisómeros

Los estereoisómeros tienen la misma fórmula molecular y el orden de los átomos enlazados, pero difieren en la orientación tridimensional de sus átomos en el espacio. Hay dos tipos principales de estereoisómeros: isómeros geométricos e isómeros ópticos.

Isómero geométrico

La isomería geométrica, o isomería cis-trans, es causada por la rotación restringida alrededor de un enlace, generalmente involucrando enlaces dobles o estructuras de anillo.

Ejemplo: 2-buteno (C4H8)
Cis-2-buteno: 
     H    CH3
         /
       C=C
      /   
    CH3    H
Trans-2-buteno: 
     H     H
         /
       C=C
      /   
    CH3   CH3

Isómeros ópticos

Los isómeros ópticos o enantiómeros son moléculas que son imágenes especulares no superponibles entre sí. Esto generalmente incluye moléculas quirales, que son moléculas que tienen un átomo de carbono asimétrico.

Consideremos un ejemplo visual:

R-enantiómero S-enantiómero

En este ejemplo visual, el círculo azul representa un enantiómero, y el círculo rojo representa su imagen especular, el otro enantiómero. La línea entre ellos actúa como una línea de espejo, y observe cómo estas moléculas no son superponibles.

Quiralidad

Un concepto central en la estereoquímica es la quiralidad. Una molécula es quiral si no es superponible con su imagen especular. La quiralidad es una propiedad común en los compuestos orgánicos y es importante en campos como la farmacología, donde la quiralidad de un medicamento puede afectar su eficacia y seguridad.

Ejemplo: Ácido Láctico (C3H6O3)
R-enantiómero:        HO
                           
                            C
                           / 
                      HO-C---H
                            |
                          CH3
S-enantiómero:        HO
                           
                            C
                           / 
                      H---C-OH
                            |
                          CH3

Importancia de la quiralidad en sistemas biológicos

La quiralidad es un rasgo definitorio no solo en química sino también en sistemas biológicos. Muchas biomoléculas son quirales y a menudo solo un enantiómero es biológicamente activo. Un ejemplo clásico de esto es la naturaleza quiral de los aminoácidos y azúcares que componen proteínas y ácidos nucleicos.

En los humanos, los aminoácidos utilizados en proteínas son casi exclusivamente del L-enantiómero. Esta especificidad es importante porque cambiar la quiralidad puede afectar la forma en que las moléculas funcionan en los procesos biológicos, como la unión a enzimas o receptores.

Sistema Cahn–Ingold–Prelog

Las reglas de prioridad de Cahn-Ingold-Prelog (CIP) son un conjunto de convenciones utilizadas para nombrar estereoisómeros en base a su configuración espacial. Las reglas asignan prioridades a los sustituyentes que rodean a un centro quiral.

La nomenclatura R/S derivada de estas reglas ayuda a distinguir entre diferentes enantiómeros.

Para asignar R/S: 
1. Asigne una prioridad (1 a 4) a cada grupo unido al átomo del centro quiral, basada en el número atómico. Cuanto mayor sea el número atómico, mayor es la prioridad. 
2. Oriente la molécula de modo que el grupo con la menor prioridad (4) se proyecte lejos de usted. 
3. Determine el orden de los grupos restantes (1 a 3). 
   - Si el camino de 1 a 3 es en sentido horario, la configuración es R (Rectus). 
   - Si es antihorario, la configuración es S (Sinister).

Conclusión

La estereoquímica es fundamental en el mundo de la química orgánica. Comprender la disposición espacial de las moléculas ayuda a explicar su reactividad e interacción con sistemas biológicos. Con la quiralidad y la isomería siendo los principios fundamentales, la estereoquímica ayuda en el desarrollo de nuevos fármacos, materiales, y en el entendimiento de complejos procesos biológicos. Desde los medicamentos farmacéuticos hasta el sabor y aroma en nuestros alimentos, la estereoquímica afecta muchos aspectos de nuestras vidas diarias.

A medida que continuamos explorando el mundo molecular, una comprensión más amplia de la configuración espacial de las moléculas sin duda llevará a nuevas oportunidades e innovaciones en la ciencia.


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